Избыток кадмия. Суточная потребность организма в кадмии. Симптомы отравления кадмием

Кадмий, в переводе с греческого, означает «цинковая руда». Этот «опасный» элемент представляется собой мягкий металл серебристо-белого цвета. Он используется преимущественно в легкоплавких сплавах, в атомной энергетике и в качестве защитных покрытий. Кадмий получают как побочный продукт в результате переработки цинковой руды. В этой статье «Кадмий в организме человека» мы детальнее расскажем об этом элементе и о том, как он влияет на здоровье и организм человека в целом.

Большое количество кадмия опасно для здоровья. Отравиться кадмием можно, если употреблять воду, овощи и зерновые, растущие вблизи металлургических предприятий и нефтеперерабатывающих заводов. К основным признакам отравления кадмием относят:

• Невыносимую боль в мышцах
• Деформации скелета
• Переломы костей (кадмий вымывает кальций из организма)
• Нарушения функций внутренних органов

В излишке в организме кадмий способствует развитию злокачественных опухолей.

Выделяется кадмий с мочой и калом, в день способно из организма выводится порядка 48 мг этого элемента. Накапливается кадмий преимущественно в почках и печени, небольшое количество скапливается в крови.

Существует печальная закономерность: чем лучше в стране развита промышленность, тем большее количество кадмия скапливается в почве. Кадмий реагирует с суперфосфатами и с легкостью усваивается растениями в достаточно больших количествах, если в почве содержится мало суперфосфатов, то кадмий практически не усваивается, или же усваивается, но в минимальном количестве.

Кадмий является одним из наиболее токсичных веществ, его относят ко второму классу опасности. Как и большинство других тяжелых металлов, кадмий в организме имеет свойство накапливаться. Период его полувыведения равен 10-35 годам. Спустя 50 лет, его содержание в организме может составить не больше 30-50 мг. Основным хранилищем этого элемента являются почки, они накапливают примерно 30-60%, на втором месте расположилась печень - 20-25%. Помимо этого, кадмий скапливается в трубчатых костях, поджелудочной железе, селезенке и других тканях и органах.

В организме кадмий находится преимущественно в связанном состоянии: чаще всего он взаимодействует с белками-металлотионеинами, обеспечивающими естественную защиту огранизма, кроме того, согласно последним исследованиям, кадмий связывается и с альфа-2 глобулином, в таком виде кадмий является менее токсичным, хотя и не безвредным. Связанный кадмий, скапливаясь в организме годами, способен нанести немалый вред здоровью, в частности он может привести к нарушению функционирования почек и, как следствие, к повышенной доли вероятности появления почечных камней. Кроме того, некоторая часть кадмия в организме человека находится в ионной форме, что еще более токсично. Кадмий по своим свойствам схож с цинком, поэтому он с легкостью может замещать его в ряде биохимических реакций, например, он может выступать в качестве псевдоактиватора, или, напротив, в качестве ингибитора содержащих цинк ферментов и белков, а их в организме порядка двухсот.

Как защитить организм от воздействия кадмия?

Для того, чтобы защитить организм от опасного воздействия этого химического элемента, нужно устранить основные причины его попадания в почву и в атмосферу. Прежде всего, необходимо обеспечить все промышленные предприятия без исключения высококачественными очистительными сооружениями, не смотря на их достаточно внушающую дороговизну. Поля, озера, реки, и, конечно же, жилье должно быть расположено на значительном расстоянии от промышленных объектов. Необходимо предпринять соответствующие меры, направленные на борьбу с курением. Помимо этого, усвоение кадмия можно слегка уменьшить, употребляя в пищу селен, который, по сути, является противоядием большинства тяжелых металлов.

Но стоит учитывать то, что употребление продуктов, содержащих селен, способно снизить содержание серы, тем самым уровень кадмия в организме опять станет опасным. Повышенная доза данного микроэлемента способствует нарушению обмена веществ. Так, при избытке кадмия, выше средней нормы, которая составляет 50 мкг, может нарушиться солевой обмен: кальция, железа, меди, магния и цинка. Между железом и кадмием существует антагонизм, и именно по этой причине геохимические исследования должны осуществлять прогноз питательной ценности продуктов, учитывая наличие антагонистических элементов.

Основные проблемы, связанные с избыточным содержанием кадмия

Кадмий способен вызвать токсические проявления средней и умеренной степени тяжести. Он поражает почки, в результате чрезмерного содержания кадмия в организме наблюдается повышение кровяного давления. Данный элемент не является таким токсичным, как ртуть или свинец, потому что он не способен проникать в головной и спинной мозг человека.

Уменьшить токсичность данного химического элемента и вывести его из органов и тканей организма в крайне тяжелых случаях можно при помощи введения большого количества витаминов внутривенно. Кроме того назначаются препараты, содержащие медь, цинк, селен и железо.

Постарайтесь избегать употребления в пищу рафинированных и загрязненных морских продуктов, однако в то же время не забывайте о содержании в вашем организме цинка.

Острое пищевое отравление при употреблении кадмия наступает в результате поступления в организм человека больших доз данного элемента с водой (15 мг) или с пищей (30 мг). Основными симптомами отравления кадмием принято считать появление рвоты, болей и судорог в эпигастральной области. Намного опаснее отравление данным химическим элементом при вдыхании кадмийсодержащей пыли или паров кадмия. Симптомами данного отравления является головная боль, отек легких, рвота или подташнивание, слабость, диарея, озноб. Подобные отравления в ряде случаев заканчиваются смертельным исходом.

Кадмий считают виновником развития поражений нервной системы, почек, половых органов у мужчин и женщин. Помимо этого, кадмий способен повышать давление, и некоторые исследователи утверждают, что соли кадмия относятся к канцерогенным продуктам. Больше всего подвергается интоксикации кадмием женская часть населения, в частности те женщины, у которых наблюдается нехватка кальция и железа в организме. Обычно подобные состояния наблюдаются при беременности, в период кормления грудью или в результате потери крови во время критических дней. Из мужчин в группу риска отравления кадмием относятся в первую очередь курильщики: одна пачка сигарет содержит примерно 3-4 мкг, из них 1 мкг полностью усваивается организмом. Усвоению кадмия способны препятствовать кальций, железо, цинк, но не стоит злоупотреблять данными микроэлементами, иначе можно добиться и их передозировки.

Кадмий (Cd) - это металл из элементов менделеевской таблицы. Редко встречающийся в природе в чистом виде. Обычно сопутствует цинковой руде в минимальных примесях. Открыт в 1817 году.

Считается чрезвычайно токсичным и опасным для человеческого здоровья и жизни. Может попадать в водопроводную воду, впитываться растениями из почвы (и таким образом попасть в пищу), выделяется при различных видах производства. На фото ниже видно, как выглядит кадмий на поверхности горной породы.

На фото горная порода с высоким содержанием кадмия

Где содержится кадмий

Носителями кадмия являются: рыба; яйца кур; креветки, кальмары (и другие морепродукты из промышленных зон); почки животных и их мясо (в особенности: говядина и свинина); овощи, растущие на зараженной почве; грибы; маргарин; шоколад; рис.

Кроме пищевых продуктов, источниками вредного металла для человека могут стать:

1. сигаретный дым;
2. питьевая вода;
3. жевательная резинка.

Как кадмий попадает в организм человека

Кадмий может попасть в организм не только с пищей или отравленной тяжелыми металлами водой. Вот лишь несколько источников:

• Выбросы заводских и фабричных труб;
• автомобильный смог;
• работа на тяжелом производстве;
• лекарственные препараты, в состав которых входят соответствующие химические соединения, ткже могут послужить источниками заражения.

Кадмий попадает в легкие или в пищевод, а оттуда - в кровь. Он распространяется по всем тканям и органам человека, в которых и накапливается. Постепенно, но верно. Выводится только лишь с калом и мочой в микроскопических дозах. Период полураспада его составляет 25 лет.

Чем опасен кадмий для организма человека

Кадмий поражает все жизненные системы человека, блокирует усвоение необходимейших веществ, способствует развитию многочисленных заболеваний: от анемии и ломкости костей до рака.

В организме мужчин после 40 лет количество кадмия в 2 раза превышает его количество в женском организме. Считается, что здесь «виноваты» как гормоны, так и различия в образе жизни, который ведут современные дамы и рыцари. Мужчины: заняты на вредном производстве; не следят за собственным питанием; больше курят; пьют неочищенную водопроводную воду и пр.

Отравление кадмием может быть острым и хроническим. Острое (случается при вдыхании его паров высокой концентрации в течение продолжительного времени) может привести к летальному исходу, если пострадавшему не оказать первую помощь.

Симптомы отравления кадмием

Передозировка кадмия в человеческом организме (а также - острое отравление им в том или ином виде) выражается в следующих симптомах:

1. головокружение (до обморока);
2. тошнота и рвота;
3. поражение ЦНС;
4. судороги.

Отравление кадмия, к сожалению, часто бывает хроническим. Проявляться внешне оно начинает спустя месяцы и даже годы после превышения безопаной доли вещества в организме. Вот его симптомы:

• проблемы мочевыводящей и половой систем (в особенности - у мужчин);
• белок и глюкоза в моче;
• микроглобулинурия;
• раковые опухоли;
• фиброзное поражение бронхо-легочной системы;
• анемия;
• эмфизема;
• гипертония и т.д.

Как вывести кадмий из организма

1. Первая помощь состоит в том, чтобы пострадавшего согреть и вывести на свежий воздух. Подогретое молоко с содой прочистят дыхательные пути.
2. Можно сделать содовую ингаляцию.
3. Вызвать рвоту, прочистить желудок.
4. При непрекращающемся кашле - принять «Кодеин» или «Дионин», поставить горчичники.
5. По возможности отвезти в медпункт - могут потребоваться внутривенные вливания и серьезные терапевтические меры.

При случаях хронического отравления кадмием, требуется системный подход:.

• Если встреча с кадмием происходит на производстве, следует немедленно оставить подобную работу и перейти на более безопасную службу;
• нужно бросить курить;
• сократить потребление алкоголя и продуктов, содержащих токсины (см п.1. Этой же статьи);
• регулярные занятия физическими упражнениями;
• рекомендуется посещать баню и сауну не реже 1 раза в месяц (поскольку с потом выводятся и соли тяжелых металлов);
• есть побольше клетчатки (овощи, проверенные на зараженность кадмием в т.ч.);
• принимать поливитаминные комплексы (недостаток цинка и магния в организме опасен наряду с превышением количества кадмия);
• многочисленные народные средства (от кориандра до водорослей хлореллы) я рассматривать не буду, поскольку из польза не доказана, а вреды может быть не меньше, чем от самого кадмия.

В заключение скажу: стабильная и гармоничная экологическая ситуация в месте вашего проживания и личный ЗОЖ - лучшая профилактика заражения организма кадмием!

химические

Название элемента кадмий при переводе греческого языка означает цинковая руда, что указывает на его происхождение (впервые открыт и выделен из цинковой руды). В последние десятилетия благодаря активной деятельности человека токсикологическое значение кадмия серьезно возросло. Если заболевания связанные с отравлением кадмием ранее имели ограниченный характер (например, в зонах добычи и переработки), то сейчас он носят настолько массовый характер, что в США в рамках оценки здоровья населения проводится ежегодное исследование мочи на его содержание.

Кадмий является одним из ярких отрицательных примеров, когда именно деятельность человека привела к его широкому распространению в окружающей среде (антропогенный вклад в три раза превышает вклад естественных источников). Наибольшие поступления кадмия в окружающую среду связаны с металлургической промышленностью, мусороперерабатывающих заводов, и даже с деятельностью конкретного человека (вспомните, когда Вы последний раз правильно утилизировали никель-кадмиевые аккумуляторы, а ведь каждый выброшенный аккумулятор – это нагрузка кадмием на окружающую среду).

Суточное поступление кадмия обычно составляет от 10 до 35 мкг, с пищевыми продуктами поступает более 90% всего кадмия. Допустимая суточная доза (безопасная для здоровья) для кадмия составляет немногим больше – всего 70 мкг (по гигиеническим меркам запас не очень большой). Всасывание кадмия происходит в желудочно-кишечном тракте человека, при этом на всасывание влияют химическая форма кадмия, возраст человека, наличие дефицита макро и микроэлементов (кальция, железа, цинка), а также дефицита белка.

Кадмий относятся к сильно ядовитым веществам, его смертельная доза для человека составляет 150 мг/кг массы тела. Поведение кадмия в организме человека характеризуется чрезвычайно большим периодом полувыведения (в среднем 25 лет), накоплением в основном в печени и почках (до 80 %); ингибированием синтеза ДНК, белков и нуклеиновых кислот; влиянием на активность ферментов и интенсивным взаимодействием с другими двухвалентными металлами (цинк, кальций, железо, селен, кобальт).

Как и многие другие тяжелые металлы, кадмий имеет отчетливую тенденцию к накоплению в организме - период его полувыведения составляет 10-35 лет. К 50 годам его общее весовое содержание в теле человека может достигать 30-50 мг. Главным "хранилищем" кадмия в организме служат почки (30-60% всего количества) и печень (20-25%). Остальной кадмий находится в поджелудочной железе, селезенке, трубчатых костях, других органах и тканях. В основном кадмий находится в организме в связанном состоянии - в комплексе с белком-металлотионеином (являющимся, таким образом естественной защитой организма, по последним данным альфа-2 глобулин также связывает кадмий), и в таком виде он менее токсичен, хотя и далеко не безвреден. Даже "связанный" кадмий, накапливаясь годами способен привести к неприятностям со здоровьем, в частности к нарушению работы почек и повышенной вероятности образования почечных камней. К тому же часть кадмия остается в более токсичной ионной форме.

Также кадмий способен проникать через плацентарный барьер, при этом кадмий обладает выраженным тератогенным действием, обусловленным нарушением поступления в плод некоторых необходимых элементов (цинка). Такие свойства кадмия, а также большой период выведения указывают на недопустимость приема сколько-нибудь значимых хронических или острых токсических доз кадмия не только во время беременности, но и фактически с момента рождения девочки до окончания репродуктивного возраста женщины. В случае невыполнения этого условия риск повреждения плода резко возрастает.

Существует две возможных причины повышенного содержания кадмия в пищевых продуктах. Во-первых, это может произойти в результате попадания его из окружающей среды. Такое происходит, когда для выращивания сельскохозяйственных культур или животных используют территории, загрязненные кадмием. В этом случае группой риска являются овощи, фрукты, мясо, молоко. Пшеница содержит кадмия втрое больше, чем рожь. Кадмий накапливается, в первую очередь, в грибах, во многих растениях (особенно зерновых, овощных и стручковых культурах, а также орехах) и животных (прежде всего, водных). В растения тяжелый металл проникает из почвы. Одним почвам изначально свойственно повышенное содержание кадмия, другие загрязнены промышленными отходами или обработаны удобрениями, содержащими кадмий. Кадмия естественного в пищевых продуктах содержится примерно в 5-10 раз меньше, чем свинца. Повышенные концентрации его наблюдаются в какао-порошке (до 0,5 мг/кг), почках животных (до 1,0 мг/кг) и рыбе (до 0,2 мг/кг).

Во-вторых, кадмий может попадать в пищевой продукт из упаковки (характерно для консервов, особенно выполненных из неразрешенных для контакта с пищевыми продуктами материалов) или в процессе приготовления пищевого продукта (при неправильном использовании посуды с цветными рисунками, например – кадмий входит в состав окрашивающих веществ; или при ремонте посуды при помощи кадмий-содержащих припоев).

Острое отравление кадмием проявляется в основном диспепсическими явлениями – тошнотой, рвотой, диареей, спазмами. В тяжелых случаях может человек может перейти в шоковое состояние.

Хронические отравления кадмием характеризуются остеопорозом, нарушением работы почек, развитием систолической гипертензии и анемии. При диагностике обращают внимание на «кадмиевый» ренит, неврологические симптомы (приступы головных болей, головокружения, усиление коленного рефлекса, тремор, дермографизм и др.), нефропатию с характерной протеинурией, возникновением болезни итаи-итаи (характеризуется деформацией скелета с существенным уменьшением роста, наличием поясничных болей, болью в мышцах ног, утиной походкой.).

В основных пищевых продуктах содержание кадмия регламентировано на уровне от 0,05 до 0,2 мг/кг. Отдельную группу риска составляют курящие люди, - в одной пачке сигарет может находиться до 1 мкг кадмия.

Очищенный кадмий представляет собой светлый металл с серебряным отблеском, легко поддающийся ковке и сплавлению с другими металлами. Этот металл образуется во время процесса переработки и очистки цинковой руды. В металлургии используется для сплавов легких металлов, для изоляции швов сварки и покрытия поверхностей защитным слоем. Кадмий, содержащийся в почве, проникает в грунтовые воды и колодцы с питьевой водой, его без труда впитывают корни растений, выращиваемых людьми для еды. Микроэлемент кадмий может быть причиной тяжелого отравления не только через желудок (после поедания продуктов, содержащих переизбыток этого металла), но и через легкие – при вдыхании пыли с частичками кадмия. Именно поэтому настоятельно рекомендуется избегать проживания в той местности, где находятся предприятия металлургического направления или заводы по переработке нефтепродуктов — там загрязнена почва и воздух. В одной пачке сигарет (20 шт.) кадмий достигает количества 3-4 мкг, из которых 1 мкг задерживается в организме курящего человека надолго. До 50 лет тело человека может накопиться кадмий в количестве от 30 мг до 50 мг — это зависит не только от общего веса человека, но и от того, сколько этого металла ежегодно попадало в организм. Кадмий также содержит кофе и чай, рафинированные зерна, краски для картин на основе цинка.

Кадмий и его роль в организме человека

Микроэлемент человека исполняет роль малоактивного вещества, нужного для некоторых внутренних процессов. этот микроэлемент оказывает своеобразное влияние на обмен углеводных веществ в организме. Под его влиянием иногда вырабатываются ферменты, активируемые цинком. Кадмий является составной частью белка тинтина, выводящего тяжелые металлы из организма и не дающего им накапливаться до опасного уровня. Кадмий участвует в процессе метаболизма таких микроэлементов как кальций, железо , медь и цинк . Также эти микроэлементы препятствуют накоплению усвоению кадмия. В здоровой печени вырабатывается гиппуровая кислота, поступающая в любой организм вместе с растительной пищей и выводящаяся через почки с мочой. Кадмий является вспомогательным элементом в сложном процессе синтеза и дальнейшего выведения гиппуровой кислоты.

Суточная потребность организма в кадмии

Минимальная суточная потребность организма в кадмии определена в количестве от 0,5 мкг до 1 мкг, максимально безопасное количество – 5 мкг. Этот микроэлемент, поступивший в организм в количестве, превышающем 50 мкг, может нарушить солевой обмен — дисфункция работы почек, повышение артериального давления из-за накопления жидкости в организме. Ухудшается усвоение других микроэлементов (медь, магний, железо, кальций, цинк).

Нехватка кадмия в организме

Нехватка кадмия в организме встречается не часто. Основным симптомом нехватки этого микроэлемента является прекращение роста, но это можно заметить только на детях или подростках. У взрослых нехватка кадмия в организме определяется только при помощи лабораторных анализов. Чаще встречается переизбыток кадмия.

Переизбыток кадмия в организме человека

Переизбыток кадмия в организме человека возникает постепенно, на протяжении десятка лет симптомы могут быть схожими с симптомами других болезней. При этом возникают боли в мышцах по всему телу, внутренние органы работают с нарушениями. Кадмий максимально накапливается в фильтрах организма – печени и почках, поэтому нарушение в работе этих органов замедляет выведение кадмия из организма с мочой. Кадмий с годами накапливается и возрастает риск возникновения и развития злокачественных опухолей. Кадмий взаимодействует с костными тканями, вымывая из них кальций, что заметно деформируется скелет и приводит к переломам костей.

Острое отравление кадмием

Острое отравление кадмием наблюдается при поступлении с пищей или водой большого количества этого металла – от 5 мг до 10 мг и более (до 30 мкг). Отравление кадмием характеризуется такими симптомами как сильная головная боль, внезапные приступы рвоты, судорожные боли в желудке, возникают печеночные колики. Наиболее опасно это вещество при вдыхании его паров или пыли с кадмием, так как через легкие этот металл в организм проникает непосредственно в кровеносную систему, обходя стороной фильтрацию организма через желудок, печень и почки. При этом возникает отек легких, лихорадочное состояние (дрожь, озноб), рвота или диарея, слабость до потери сознания. В редких случаях, при неоказании медицинской помощи, подобные отравления приводили к смерти.

В тяжелых случаях, при острых отравлениях кадмием, назначают препараты, которые содержат такие микроэлементы как цинк, медь, железо, селен, а также употребляют пищу наиболее богатую на эти микроэлементы и витамины. Заметно уменьшает токсичность кадмия и выведение его из организма введение внутривенно большого количества витаминов.

Больше всего кадмия аккумулируется в почках, в двенадцатиперстной кишке и в печени. Кадмий, поступающий с пищей, практически не усваивается (в тонком кишечнике и примерно 5%), гораздо лучше организм усваивает этот микроэлемент из воздуха. Помогает усваиваться кадмию цинк, кальций, медь и клетчатка. Скорость выведения кадмия очень низкая, поэтому количество этого тяжелого металла в организме с годами только увеличивается, что может привести к проблемам со здоровьем. Кадмий относится к тяжелым и очень токсичным металлам.
Металлургия и нефтеперерабатывающая промышленность отравляют кадмием воду и почву, они, в свою очередь, отравляют растения и животных, а соответственно и людей. Канцерогенное действие никотина усиливается именно наличием кадмия.

Роль кадмия в организме человека:
Особой необходимости в поступлении кадмия с пищей в организм человека нет. Но конечно же есть некоторые процессы, в которых он принимает участие.
активация некоторых цинк-зависимых ферментов (при этом ферменты, активируемые только кадмием, пока не найдены);
входит в состав белка тинтина, который, в свою очередь, способен связывать и транспортировать тяжелые металлы;
принимает участие в метаболизме цинка, железа, меди и кальция;
в печени синтезируется гиппуровая кислота, а кадмий играет в этом процессе небольшую роль;
оказывает некоторое влияние на углеводный обмен.

Суточная потребность в кадмии:
По некоторым источникам установлено, что оптимальная доза кадмия в сутки может составлять от 1 до 5 мкг.

Симптомы недостатка кадмия:
При недостаточном поступлении кадмия в организм (менее 0,5 мкг/сутки) может развиться его дефицит.
Основным, и возможно единственным, проявлением недостатка кадмия является замедление роста. Оно наблюдалось при искусственном дефиците кадмия у лабораторных животных.

Симптомы избытка кадмия:
Кадмий является довольно токсичным микроэлементом. Даже при низкой концентрации (от 3 до 330 мг) может проявляться его негативное воздействие на человеческий организм. Токсичной для человека считается доза в 30 мкг в сутки. Количество кадмия в размере от 1 до 9 г можно считать дозой с летальным исходом.
К симптомам избытка относят:
повышенное артериальное давление;
нарушение функции почек;
нарушение функции легких;
снижение уровня активности ферментов;
анемия (снижение концентрации гемоглобина в крови);
увеличивается возможность развития сердечно-сосудистых заболеваний;
возрастает риск развития злокачественных образований;
неожиданные переломы костей, так как кадмий вымывает кальций;
длительное время не возможно зачать ребенка, от полугода;
в редких случая потеря обоняния;
болезнь итай-итай (сопровождается очень сильной болью в суставах и позвоночнике, почечной недостаточностью и остеомаляцией – размягчение костей; деформации костей скелета, уменьшение минерализации костного вещества).

В каких продуктах содержится кадмий:
Морепродукты: в основном устрицы и мидии;
Листовые (зеленые) овощи: все виды капусты, шпинат и щавель, базилик, петрушка и укроп;
Злаки: зерновые культуры.